基于二維碼的大學實驗簽到系統

摘 要 隨著信息網絡技術的不斷發展，人們對簽到的便捷性要求越來越高，尤其是大學生群體；另一方面，簽到的另一環節教師端也漸漸地在尋找更加新穎快捷的技術手段來減輕自己的工作量。在這樣的環境下，基于二維碼的大學實驗簽到系統應運而生，學生通過掃描個人信息二維碼進行電子簽到。系統包括學生使用端和教師控制端學生兩部分，功能完善，能完全取代原始的紙質版簽到，應用前景廣泛。

關鍵詞 二維碼 移動互聯 簽到

中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A

1 二維碼技術及其原理

二維條碼（two-dimensional barcode）是用某種特定的幾何圖形按一定規律，在二維方向上分布的不同色塊相間的圖形記錄數據符號信息的一種技術方式；在技術原理和代碼編制上來說，它利用了構成計算機內部邏輯基礎的10比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀，以實現信息自動處理。

二維條碼可以分為堆疊式/行排式二維條碼和矩陣式二維條碼。堆疊式/行排式二維條碼形態上是由多行短截的一維條碼堆砌而成；矩陣式二維條碼（又稱棋盤式二維條碼）它是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。在矩陣相應元素位置上，用深色色塊的出現表示二進制1，淺色色塊的出現表示二進制的0，色塊的排列組合確定了矩陣式二維條碼所代表的意義。矩陣式二維條碼是一種建立在計算機圖像處理技術、組合編碼原理等基礎上的新型圖形符號自動識讀處理碼制。在會員管理系統中使用矩陣式QR二維條碼以表示更多信息和保持最大限度的保密性。

二維條碼是一種高密度，高信息量的便攜式數據文件，是實現實體證件卡片等較大容量信息存儲自動保存，并且便于攜帶可被機器自動識別的一種理想手段。歸納二維條碼的主要特點如下：

（1）編碼解碼簡單。二維條碼符號容易制作，掃描操作也簡單方便。

（2）高密度編碼，信息容量大。可容納多達 1850 個大寫字母或2710個數字或1108個字節，或500多個漢字，比普通條碼信息容量約高幾十倍。

（3）編碼范圍廣。該條碼可以把圖片、聲音、文字、網址、指紋等各種信息進行數字化編碼，然后用條碼表示出來；可以表示多種語言文字；甚至可表示圖像數據。

（4）容錯能力強，具有糾錯功能。這使得二維條碼因穿孔、污損等引起局部損壞時，照樣可以正確得到識讀，損毀面積達50%仍可恢復信息。在會員管理識讀環境中，用戶的手機需要展示二維條碼，而用戶手機的質量參差不齊就成為了一個要考慮的重要問題。二維條碼的容錯性能可以非常好的應用在會員管理中，手機屏幕質量和手機分辨率對二維條碼的影響由于其天生的容錯性被減少到最低。

（5）譯碼可靠性高。鍵盤輸入錯誤誤碼率為三百分之一，利用光學字符識別技術的誤碼率為萬分之一，普通條碼譯碼錯誤率百萬分之二左右，而二維條碼誤碼率不超過千萬分之一。

（6）可引入加密措施。保密性、防偽性好。

（7）設備所需成本低，易制作，持久耐用。在會員管理系統中，使用了普通200w像素以上級別普通攝像頭作為圖像輸入和采集設備，依然可以控制在識別速度要求內。

（8）靈活實用，可配置性強。在實際項目中，二維碼識別技術可以和多個其他外設組成一個統一的功能系統，完成更復雜的功能。

2 基于二維碼的大學實驗簽到系統

基于二維碼的大學實驗簽到系統是一套基于QR個人信息二維碼的移動互聯網模式下的簽到管理系統平臺，目前已經有了一整套簽到流程及查看、設置功能。簽到功能是學生使用端中一項重要功能，其中電子簽到流程如下：

（1）學生攜帶手持設備（例如：一卡通并包含個人信息二維碼），在計算機上進入相應的功能界面同時打開計算機的攝像頭連接設備，掃描個人信息二維碼，并以圖片形式保存在指定的文件夾中。

（2）在二維碼解析軟件中對掃描圖片進行解析，并將解析結果上傳。

同時，教師端也應能夠完成對簽到結果的查看及一些其他功能：

①教師能夠建立自己名下的班級信息數據庫，并能對可能出現的學生變動、班級變化做出調整。

②教師能夠設置、更改實驗時間及地點，完成對自己名下班級的實驗進行控制管理。

③教師能夠查看實驗簽到情況，對本次試驗的班級人員簽到情況實現電子化查看，方便快捷。

④系統能夠自動找出實驗缺到學生名單，進一步減輕了教師的工作量。

3 結論

二維條碼是迄今為止最經濟實用的一種自動識別技術，在一維條碼基礎上發展起來的二維條碼，在我國還處于研究和試點階段，與國外還有相當大的水平差距。二維條碼在接下來相當長的一段時間內，都是我國電子化簽到環節中的一種強有力的驗證方案。它的出現大大改變了傳統的紙質簽到模式以及新近出現的簽到模式，增加了簽到環節中的信息流通及溝通，便捷了教師的工作管理和學生的簽到體驗，為移動互聯網中的現代化實驗環境注入了新的活力，二維碼技術在簽到模式中的應用是簽到模式發展的必然過程。